[发明专利]一种微生物协同矿化强化商混站废弃骨料的制备方法

说明书

一种微生物协同矿化强化商混站废弃骨料的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将商混废弃骨料浸泡在10～20质量份尿素，2～5质量份氨水，100质量份水的混合溶液中10～30min，筛分后得到骨料A；步骤二，将商混废弃微粉和钙基固废微粉按质量份1:2～2:1充分混合搅拌后，得到复配微粉；步骤三，将10～30质量份复配微粉，100质量份骨料A，2～5质量份化学螯合剂，均匀混合，倒入搅拌设备中进行搅拌，并对搅拌设备中的混合物进行枯草芽孢杆菌菌液喷雾成型处理，同时以气速1.0～2.0L/min向搅拌设备的混合物中注入CO₂气体，搅拌一段时间后制得半成品，晾干封存，得到固碳型再生骨料。本发明改善了再生骨料的吸水率和压碎值，实现了CO₂的矿物封存。

技术领域

本发明属于建筑材料低碳可持续化领域，具体涉及一种微生物协同矿化强化商混站废弃骨料的制备方法。

背景技术

混凝土是由胶凝材料，粗骨料，细骨料，水，外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种常用建筑材料。而其作为建筑行业用量最大的材料，在现在以及可预见的未来用量逐步增加且不可替代。商混站作为混凝土材料的制备场所，由于制备过程中配比、外加剂、骨料级配等诸多因素的差错，致使商混站废弃物大量堆积。商混站废弃物的大量堆积不仅会使商混站使用面积减小，而且其大部分呈碱性，会导致土地和河流的污染。解决商混站废弃物堆放问题亟不可待。

虽然再生骨料在道路基层或底基层的回填中已广泛应用，但《公路路面基层施工技术规范》对再生骨料的颗粒级配、吸水率、压碎值仍存在诸多要求。传统经过机械破碎的商混废弃骨料，由于其吸水率高、压碎值大，诸多性能不能满足规范要求。目前已有的强化再生混凝土骨料的方法有机械强化法、酸清法、聚合物处理法以及水泥外掺硅灰处理法，但仍存在骨料损伤、附加离子引入、强度提高有限等问题。

200810139085.6的中国专利公开了碳化养护废弃物制成的再生骨料，利用含有碳化成分的钢渣或水泥为原料，造粒成球，然后经过加速碳化技术处理得再生骨料。但其加压养护以及激发剂掺量多，导致养护成本较大，且高温养护造成更多的能源消耗。201910553299.6的中国专利公开了一种碳化增强再生骨料及其制备方法与应用，利用水泥和掺合料细粉混合均匀，作为骨料的粘结剂，造粒成型，经过自然预养护和碳化养护后得碳化增强再生骨料。虽然所制备的再生骨料筒压强度较高，但水泥烧制能耗较大，且养护周期较长，不利于工业化推广。202110112420.9的中国专利公开了一种利用微生物反硝化现象强化再生骨料混凝土的方法及再生骨料混凝土，利用反硝化细菌矿化技术强化再生骨料，但技术成本较大，且细菌活性难调控。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种微生物协同矿化强化商混站废弃骨料的制备方法，运用矿化技术和微生物的酶促技术强化再生骨料，解决了再生骨料的力学性能低的问题，改善了再生骨料的吸水率和压碎值，实现了CO₂的矿物封存，极大缓解了碳排放和商混站固废堆存等问题。

本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种微生物协同矿化强化商混站废弃骨料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，将商混废弃骨料浸泡在10～20质量份尿素，2～5质量份氨水，100质量份水的混合溶液中10～30min，筛分后得到骨料A；

步骤二，将商混废弃微粉和钙基固废微粉按质量份1:2～2:1充分混合搅拌后，得到复配微粉；

步骤三，将10～30质量份复配微粉，100质量份骨料A，2～5质量份化学螯合剂，均匀混合，倒入搅拌设备中进行搅拌，并对搅拌设备中的混合物进行枯草芽孢杆菌菌液喷雾成型处理，同时以气速1.0～2.0L/min向搅拌设备的混合物中注入CO2气体，搅拌一段时间后制得半成品，晾干封存，得到固碳型再生骨料。

优选地，步骤一中所述氨水的浓度为5～10％。